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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】沈砂池
(51)【国際特許分類】
B01D 21/18 20060101AFI20220809BHJP
B01D 21/24 20060101ALI20220809BHJP
B01D 21/30 20060101ALI20220809BHJP
【ＦＩ】
B01D21/18 K
B01D21/24 G
B01D21/24 H
B01D21/24 M
B01D21/30 J
B01D21/30 F
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018106315
(22)【出願日】2018-06-01
(65)【公開番号】P2019209243
(43)【公開日】2019-12-12
【審査請求日】2021-04-07
(73)【特許権者】
【識別番号】508165490
【氏名又は名称】アクアインテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107102
【弁理士】
【氏名又は名称】吉延 彰広
(74)【代理人】
【識別番号】100172498
【弁理士】
【氏名又は名称】八木 秀幸
(74)【代理人】
【識別番号】100164242
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 直人
(72)【発明者】
【氏名】川上 直哉
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 賢二
【審査官】富永 正史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０６９１８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２４５３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２０２５７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１６８２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０１７９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第０２７７０１６１（ＥＰ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２１８７５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記所定方向に延在した供給管と、
前記供給管に配置され、前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部に対向した位置と前記凹み壁部に対向した位置それぞれに配置されたものであり、
前記供給管は、前記複数の吐出口のうちの、前記突出壁部に対向した位置に配置された第１吐出口と前記凹み壁部に対向した位置に配置された第２吐出口との間に、該第１吐出口から吐出される流体の吐出方向と該第２吐出口から吐出される流体の吐出方向とを異なる方向に変更可能な方向変更手段を備えたものであることを特徴とする沈砂池。
【請求項2】
前記供給管に流体を供給する母管を有し、前記供給管は、該供給管の軸線方向を中心として前記母管に対して回動可能なものであることを特徴とする請求項１記載の沈砂池。
【請求項3】
前記吐出口は、前記供給管と該吐出口の間に配置された球継手によって流体の吐出方向を変更可能なものであることを特徴とする請求項１項記載の沈砂池。
【請求項4】
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する吐出口と、
前記吐出口が着脱可能に設けられた供給管とを有し、
前記供給管は、前記吐出口が装着される装着部を該供給管の周方向に複数有することで前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能にしたことを特徴とする沈砂池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、受け入れた水に含まれている砂が池底部に沈降する沈砂池に関する。
【背景技術】
【0002】
汚水処理設備には、下水および雨水などの汚水を受け入れ、その汚水に含まれている砂を池底部の底面や池底部に設けられた溝内に沈降させた後、底面や溝内に堆積した砂を集砂ピットに集めて汚水から取り除く沈砂池が設けられているものがある。この沈砂池として、池内の汚水を排出して底面に堆積した砂を大気中に露出させた後、その砂を沈砂池の側壁近傍に設けられた複数の吐出口から吐出させた流体の流れにより溝に向かって移動させる集砂手段を備えたものが知られている。また、側壁近傍に設けられた吐出口から吐出する流体の、池底部の底面に対する吐出角度を所定角度に設定することで、底面に到達した流体を側壁方向と溝方向とに分流させて側壁近傍の砂を流す工夫がなされた沈砂池が提案されている。（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－２４５３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、沈砂池には、沈砂池の上に設置された建屋や配管等を支持する目的で側壁の近傍に柱が形成されている場合がある。そして、その柱が形成されている部分では、柱の土台を構成するために側壁が池幅方向中央側に向かって突出し、柱が形成されていない部分では、側壁が池幅方向外側に凹んだ形状をしていることがある。すなわち、側壁が直線状に形成されていない沈砂池が存在する。特許文献１に記載された集砂手段を側壁が直線状に形成されていない沈砂池に適用する場合、側壁方向に分流した流体が側壁近傍の砂を流せるように全ての吐出口を側壁に近接して配置する必要がある。そして、全ての吐出口を側壁に近接して配置しようとすると、吐出口の設置位置を吐出口毎に設定することになるため、吐出口の設置費用が高額になってしまうという問題がある。
【0005】
本発明は上記事情に鑑み、側壁近傍に堆積した砂を残留させることなく流体で流すことができるようにした沈砂池を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を解決する本発明の沈砂池は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記所定方向に延在した供給管と、
前記供給管に配置され、前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部に対向した位置と前記凹み壁部に対向した位置それぞれに配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向した位置に配置された吐出口と、前記凹み壁部に対向した位置に配置された吐出口との間に、前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な方向変更手段を備えたものであることを特徴とする。
また、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する吐出口とを有し、
前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能にしたことを特徴とする沈砂池であってもよい。
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記所定方向に延在した供給管と、
前記供給管に配置され、前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部に対向した位置と前記凹み壁部に対向した位置それぞれに配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向した位置に配置された吐出口と、前記凹み壁部に対向した位置に配置された吐出口との間に、前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な方向変更手段を備えたものであることを特徴とする。
また、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する吐出口とを有し、
前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能にしたことを特徴とする沈砂池であってもよい。
【0007】
ここで吐出口は、複数設けられたものであってもよい。吐出口が複数設けられている場合、各吐出口がそれぞれ個別に流体の吐出方向を変更可能に構成されていてもよく、いくつかの吐出口の吐出方向をまとめて変更可能に構成されていてもよい。
【0008】
この沈砂池によれば、側壁の形状に合わせて吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更することで、側壁の形状に関わらず、側壁近傍に堆積した砂に、その砂を流せる量の流体を到達させることが可能になり、砂の残留を防ぐことができる。なお、吐出口から吐出した流体を、側壁近傍に堆積した砂に向かって直接噴射してもよく、側壁からやや離れた位置の底面に向かって噴射し、その底面にぶつかった後の流体の分流によって側壁近傍に堆積した砂を流すように構成してもよい。
【0009】
また、この沈砂池において、前記吐出口が設けられた供給管と、
前記供給管に流体を供給する母管とを有し、
前記供給管は、該供給管の軸線方向を中心として前記母管に対して回動可能なものであってもよい。
前記供給管に流体を供給する母管とを有し、
前記供給管は、該供給管の軸線方向を中心として前記母管に対して回動可能なものであってもよい。
【0010】
供給管をその軸線方向を中心として回動可能にすることで、簡単な構成で吐出口から吐出される流体の方向を変更可能になる。
【0011】
さらに、この沈砂池において、前記供給管は、複数の吐出口を備えたものであってもよい。
【0012】
供給管に複数の吐出口が設けられている場合には、その供給管を回動させることで複数の吐出口における流体の吐出方向をまとめて変更できるので、流体の吐出方向の調整が容易になる。
【0013】
また、この沈砂池において、前記吐出口が設けられた供給管を有し、
前記吐出口は、前記供給管と該吐出口の間に配置された球継手によって流体の吐出方向を変更可能なものであってもよい。
前記吐出口は、前記供給管と該吐出口の間に配置された球継手によって流体の吐出方向を変更可能なものであってもよい。
【0014】
球継手によって吐出方向を変更可能に構成することで、供給管の周方向以外の様々な方向にも流体の吐出方向を変更できるので、吐出口毎に吐出方向のきめ細かい調整が可能になる。
【0015】
また、この沈砂池において、前記供給管は、前記吐出口が装着される装着部を該供給管の周方向に複数有するものであってもよい。
【0016】
供給管の周方向に複数の装着部が設けられているので、供給管を設置してから複数の装着部のうちから任意の装着部に選択的に吐出口を装着できる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、側壁近傍に堆積した砂を残留させることなく流体で流すことができるようにした沈砂池を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態に相当する沈砂池を含む汚水処理設備の概略断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に相当する沈砂池を上方から見た平面図である。
【図5】（ａ）は、ラップジョイントが設けられた一方の管が他方の管に結合された状態を説明するための断面図であり、（ｂ）は、ボルトを緩めることでラップジョイントが設けられた一方の管が他方の管に対してその軸方向を中心として回転自在になった状態を説明するための断面図である。
【図6】（ａ）は、図４のＣ－Ｃ断面図であり、（ｂ）は、沈砂池の上流側端部近傍の底面と、集砂ピット近傍の底面とを示した（ａ）と同様の断面図であり、（ｃ）は、集砂ノズルによる吐出方向の変更を説明するための、（ａ）と同様の断面図である。
【図7】汚水処理設備における給水系統図である。
【図8】沈砂池の水位と水位センサを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態である沈砂池は、汚水処理設備に配置され、下水および雨水などの汚水に含まれる砂を沈降させた後、沈降させた砂を集砂ピットに移動させて汚水から取り除くものである。
【0020】
図１は、本発明の一実施形態に相当する沈砂池を含む汚水処理設備の概略断面図である。
【0021】
図１に示すように、汚水処理設備１は、沈砂池２と、ポンプ井３と、ダム装置４とを有する。この汚水処理設備１には、下水および雨水などの汚水が流入してくる。汚水処理設備１は、図１における左側から汚水を受け入れる。受け入れた汚水は、沈砂池２において、その汚水に含まれている砂を沈降させつつ図の右側のポンプ井３に向かってゆっくりと流れていく（図１に示す直線の矢印参照）。以下、受け入れた汚水の流れにおける上流側を、単に上流側と称し、汚水の流れの下流側を、単に下流側と称する。
【0022】
汚水処理設備１の、沈砂池２よりも上流側には、ダム装置４が配置されている。このダム装置４は、開口壁４１と、流入ゲート４２と、ゲート駆動装置４３とを有する。開口壁４１下流側の壁面は、沈砂池２の上流端を画定している。開口壁４１の下端部分には、流入口４１１が開口している。流入ゲート４２は、開口壁４１上流側の壁面に沿って上下動可能に設けられている。この流入ゲート４２は、図１に実線で示した下方位置にあるときには流入口４１１を閉塞してダム装置４よりも上流側にある汚水の沈砂池２への流入を堰き止めている。また、流入ゲート４２が、図１において二点鎖線で示した上方位置に引き上げられているときには、汚水が沈砂池２に流入することを許容している。ゲート駆動装置４３は、その内部に図示しない駆動機構を有しており、ダム装置４を制御する制御装置からの指令に応じて流入ゲート４２を上下動させる。この上下動により、流入ゲート４２は、上方位置と下方位置の何れかの位置に選択的に配置される。
【0023】
沈砂池２には、その上流側に配置された除塵機５と、中流付近に配置された集砂ピット６と、集砂ピット６内の砂を池外に搬出する揚砂ポンプ６１とが設けられている。揚砂ポンプ６１には揚砂管６４が接続されている。揚砂ポンプ６１によって吸引された砂は、この揚砂管６４を通して沈砂池２の外部に設けられた不図示の沈砂分離機に送られる。除塵機５は、沈砂池２に流れ込んできた汚水に混入している混入物（し渣）を除去するためのものである。沈砂池２の構成については後に詳述する。
【0024】
汚水処理設備１の、沈砂池２よりも下流側には、ポンプ井３が形成されている。ポンプ井３には、沈砂池２によって砂が取り除かれた汚水が貯留される。ポンプ井３の底部は、汚水処理設備１における最深部となっている。ポンプ井３には、揚水ポンプ３１と給水ポンプ３３が配置が配置されている。揚水ポンプ３１は、ポンプ井３に貯留された汚水を、汚水処理設備１の外部に移動するものである。揚水ポンプ３１には揚水管３２が接続されている。揚水ポンプ３１によって吸引された汚水は、この揚水管３２を通して次の段階の汚水処理を行う不図示の沈殿池等に送られる。給水ポンプ３３は、上述の揚水ポンプ３１よりも、ポンプ井の底部に近い位置に配置されている。給水ポンプ３３には給水管３４が接続されている。給水ポンプ３３によって吸引された汚水は、この給水管３４を通して後述する各ノズル等に送られる。給水ポンプ３３によって吸引された汚水を、以下の説明では流体と称する。
【0025】
【0026】
図２に示すように、沈砂池２は、左側壁Ｗａと右側壁Ｗｂの間に、除塵機５と、集砂ピット６と、底面７と、主トラフ８と、集砂手段９とを備えた、平面視で概略長方形状の池である。以下、左側壁Ｗａと右側壁Ｗｂとを合わせて側壁Ｗと称することがある。沈砂池２上流側の池幅方向中央部分には、除塵機５を支持するための支持壁１０が設けられている。集砂ピット６、底面７、および主トラフ８は、それぞれ沈砂池２の池底部に設けられている。この沈砂池２は、底面７に沈降した砂を、沈砂池２内の汚水を排水した状態で３ｋｇ／ｃｍ２未満の低圧力水を底面７に吐出して集砂する、いわゆる低圧集砂方式の沈砂池である。以下、沈砂池２の長辺方向を長手方向と称し、短辺方向を池幅方向と称する。
【0027】
沈砂池２の上方(図２における紙面手前側)には、図示しない建屋や配管等が配置されている場合がある。そして、その建屋等を支持する目的で、沈砂池２に隣接して柱１１が形成されていることがある。図２に示す沈砂池２では、左側壁Ｗａの近傍に柱１１が形成されている。その左側壁Ｗａのうち、柱１１の土台になる部分は、池幅方向中央に向かって突出した突出壁部Ｗａ１が形成されている。逆に、その左側壁Ｗａのうち、左側壁Ｗａの上に柱１１が存在しない部分では、池幅方向外側に向かって凹んだ凹み壁部Ｗａ２が形成されているとも言える。また、突出壁部Ｗａ１と凹み壁部Ｗａ２とを繋ぐ部分は、長手方向および池幅方向に対して傾斜した傾斜壁部Ｗａ３が形成されている。なお、右側壁Ｗｂの近傍には柱が存在しないので、右側壁Ｗｂは、平面視でほぼ直線状に形成されている。
【0028】
集砂ピット６は、長手方向の中央よりもやや下流側の位置に配置されている。この集砂ピット６は、沈砂池２の左側壁Ｗａと右側壁Ｗｂの間にまたがって形成された凹部によって構成されている。集砂ピット６の内部には、揚砂ポンプ６１と、攪拌ノズル６２と、ピット用集砂ノズル６３とが配置されている。集砂ピット６の、池幅方向の中央部分は、沈砂池２において最も深い最深部６ａになっている。この最深部６ａは、平面視で矩形をしている。揚砂ポンプ６１は、この最深部６ａ内に配置されている。集砂ピット６の底部のうち、側壁Ｗから最深部６ａの間は、池幅方向の中央部分にある最深部６ａ側に向かって徐々に深くなるように傾斜した傾斜面６ｂになっている。
【0029】
攪拌ノズル６２は、最深部６ａの各角部近傍に合計４つ配置されている。この攪拌ノズル６２は、最深部６ａに集められた砂を撹拌するためのものである。揚砂ポンプ６１を駆動している時に攪拌ノズル６２の吐出口６２ａから流体を吐出することで、最深部６ａに集まった砂の揚砂ポンプ６１による吸引効率を高めることができる。ピット用集砂ノズル６３は、池幅方向の両端部それぞれに２つづつ配置されている。沈砂池２の水位を所定値よりも低くした状態で、ピット用集砂ノズル６３の吐出口６３ａから流体を吐出することで、傾斜面６ｂに堆積している砂を最深部６ａに集めることができる。
【0030】
底面７は、平面状の底平面７１と、複数の小トラフ７２とから構成されている。底平面７１および小トラフ７２は、沈砂池２の池幅方向中央部分で主トラフ８に接続している。底平面７１は、主トラフ８側端部が最も深くなるように、池幅方向外側端部にある側壁Ｗ側から池幅方向の中央側に向かって下方に約５度傾斜している。また、底平面７１は、集砂ピット６に向かって集砂ピット６側端部が最も深くなるように長手方向に向かって下方に約１度傾斜している。小トラフ７２は、断面がＵ字状をした樋状のものであり、側壁Ｗの近傍から池幅方向に延在している。小トラフ７２は、長手方向に等間隔に複数配置されている。本実施形態では、主トラフ８を挟んで池幅方向の一方側と他方側それぞれに２８本、合計５６本の小トラフ７２が配置されている。この小トラフ７２も、底平面７１と同様に、主トラフ８と接続した部分が最も池底側に位置するように、側壁Ｗ側から主トラフ８側に向かって下方に約５度傾斜している。
【0031】
主トラフ８は、沈砂池２の上流側端部近傍から長手方向に延在し、集砂ピット６に接続した上流側主トラフ８１と、沈砂池２の下流側端部近傍から長手方向に延在し、集砂ピット６に接続した下流側主トラフ８２とから構成されている。上流側主トラフ８１および下流側主トラフ８２は、断面がＵ字状のステンレス鋼板であるトラフ形成体によって形成された溝である。上流側主トラフ８１および下流側主トラフ８２は、底平面７１と同様に集砂ピット６に向かうにしたがって下方に約１度傾斜しており、集砂ピット６に接続した部分が最も深くなっている。
【0032】
図２に示すように、上流側主トラフ８１は、２本に分岐した上流側の分岐部８１１と下流側の直線部８１２とを有しており、全体として平面視でＹ字状に形成されている。分岐部８１１は、支持壁１０を挟んで長手方向にそれぞれ延在している。直線部８１２は池幅方向中央で長手方向に延在している。上流側主トラフ８１の下流端は、集砂ピット６の最深部６ａに接続している。２本の分岐部８１１の上流端それぞれには上流トラフ用ノズル８３が設けられている。沈砂池２の水位を所定値よりも低くした状態で、これらの上流トラフ用ノズル８３の吐出口８３ａから流体を吐出することで、上流側主トラフ８１に堆積した砂を集砂ピット６に移動させることができる。
【0033】
下流側主トラフ８２は、沈砂池２の幅方向中央で長手方向に直線状に延在している。下流側主トラフ８２の上流端は、集砂ピット６の最深部６ａに接続している。下流側主トラフ８２の下流端には下流トラフ用ノズル８４が設けられている。沈砂池２の水位を所定値よりも低くした状態で、この下流トラフ用ノズル８４の吐出口８４ａから流体を吐出することで下流側主トラフ８２に堆積した砂を集砂ピット６に移動させることができる。
【0034】
図２に示すように、除塵機５は、沈砂池２の上流側部分に、支持壁１０を挟んで池幅方向に２つ並んで設けられている。これら２つの除塵機５、５は同一の構成を有する。除塵機５は、沈砂池２に流れ込んできた汚水に混入している混入物（し渣）を除去するためのものである。図２の上側に示されている一方の除塵機５は、左側壁Ｗａと支持壁１０によって支持されており、図２の下側に示されている他方の除塵機５は、右側壁Ｗｂと支持壁１０によって支持されている。池幅方向に並んで２つの除塵機５、５を配置することで、各除塵機５の池幅方向の幅を短くすることができる。除塵機５の池幅方向の幅を短くすることで、除塵機５の強度が高まり、大雨などで沈砂池２に流入する汚水の量及び流速が増大しても、除塵機５が破損してしまうことを抑制できる。
【0035】
図３は、図２に示す沈砂池のＡ－Ａ断面図である。図３では柱および揚砂ポンプを図示省略している。また、汚水の流れ方向を直線の矢印で示している。なお、沈砂池の水面ＷＬは、流入する雨や下水の量等によって変動するが、雨や下水が想定されている量である通常時には、図３に示すように、沈砂池２の高さ方向の中程度の高さに位置している。
【0036】
図３に示すように、除塵機５は、無端チェーン５１と、その無端チェーン５１に間隔をあけて取り付けられた複数のレーキ５２と、濾過スクリーン５３とを有する。無端チェーン５１は、沈砂池２の幅方向両側それぞれに斜めに起立した状態で設けられたものであり、地上側スプロケット５１１と、池底側スプロケット５１２に巻きかけられている。無端チェーン５１の上側部分および地上側スプロケット５１１は、沈砂池２の地上部分に配置されている。水面ＷＬが通常状態にある時に、地上側スプロケット５１１を図示しないモータによって円弧状の矢印Ｒで示した回転方向に駆動すると、無端チェーン５１が循環し、レーキ５２は水中を出入りする。図３には通常状態の水面ＷＬが示されている。濾過スクリーン５３は、無端チェーン５１の下流側に配置されている。この濾過スクリーン５３は、上下方向に延びるバーが池幅方向に所定間隔（例えば、２５ｍｍ～７５ｍｍ）で並べられたものであり、所定間隔以上の大きさの混入物の通過を遮る。濾過スクリーン５３で遮られた混入物は、レーキ５２によって掻き揚げられ、掻き揚げられた混入物は、地上側で不図示のベルトコンベア等の運搬手段に載せられる。なお、池底側スプロケット５１２および濾過スクリーン５３の下端は、底面７および主トラフ８よりも上流側に配置されている。一方、地上側スプロケット５１１および濾過スクリーン５３の上端は、底面７および主トラフ８の上流側部分の上方に位置している。すなわち、無端チェーン５１および濾過スクリーン５３の上側部分は、底面７および主トラフ８と長手方向において重複している。
【0037】
集砂手段９は、沈砂池２の左側壁Ｗａ側に配置された第１ノズルヘッダ９ａ、第２ノズルヘッダ９ｂ、第３ノズルヘッダ９ｃと、右側壁Ｗｂ側に配置された第４ノズルヘッダ９ｄ、第５ノズルヘッダ９ｅ、第６ノズルヘッダ９ｆとを有する（図２参照）。図３では左側壁Ｗａ側の集砂手段９が示されている。右側壁Ｗｂ側の集砂手段９も同様の構成をしているため、右側壁Ｗｂ側の集砂手段９は説明を省略する。第１ノズルヘッダ９ａ、第２ノズルヘッダ９ｂ、第３ノズルヘッダ９ｃそれぞれは、１０個の集砂ノズル９１と、供給管９２と、母管９３とを有する。供給管９２は、左側壁Ｗａに対向して配置され、長手方向に延在している。母管９３は、沈砂池２の上方に伸びた単管９３１と、単管９３１の池底側端部に接続された分岐管９３２とを有する。この単管９３１および分岐管９３２は、図示しない固定金具によって左側壁Ｗａに固定されている。
【0038】
図４は、図３のＢ部を拡大して示す拡大図である。この図４では、汚水の流れ方向を直線の矢印で示している。図４には側壁も示されている。また、図４は、６つのノズルヘッダのうちの一つを示しているが、他の５つのノズルヘッダも図４で示したノズルヘッダと同様の構成をしている。
【0039】
図４に示すように、分岐管９３２は、単管９３１にフランジ継手９３３によって接続されている。分岐管９３２は、単管９３１に接続された部分の下方側で２又に分岐しており、分岐した先の分岐部分は、沈砂池２の長手方向にそれぞれ延在している。分岐部分の先端部分には、それぞれラップジョイント９３４が固定された供給管９２が接続されている。本実施形態では、１本の母管９３に対し、分岐管９３２よりも上流側に配置された上流側供給管９２１と、分岐管９３２よりも下流側に配置された下流側供給管９２３と、上流側供給管９２１と下流側供給管９２３の間に配置された中間供給管９２２の、３本の供給管９２が設けられている。上流側供給管９２１および下流側供給管９２３の、分岐管９３２と接続された一方の端部とは反対側の他方の端部は、蓋９７によって閉塞されている。中間供給管９２２は、その両端が分岐管９３２と接続されている。
【0040】
上流側供給管９２１および下流側供給管９２３には、それぞれ３つの集砂ノズル９１が等間隔に固定されている。また、中間供給管９２２には、４つの集砂ノズル９１が等間隔に固定されている。なお、各供給管９２に配置される集砂ノズル９１の数は、供給管９２の長さ等の要素に応じて適宜決定すればよい。各集砂ノズル９１の先端には吐出口９１１が形成されている。沈砂池２の水位を所定値よりも低くして吐出口９１１および底面７に堆積している砂を大気中に露出させた状態で、集砂ノズル９１の吐出口９１１から大気中に流体を吐出することで、図２および図３に示した底面７に堆積している砂を主トラフ８に集めることができる。
【0041】
供給管９２のうち、突出壁部Ｗａ１に対向した部分と凹み壁部Ｗａ２に対向した部分では、供給管９２から左側壁Ｗａまでの間隔が異なっている。すなわち、供給管９２には、左側壁Ｗａから池幅方向に第１間隔をあけて延在する第１領域９２ａと、左側壁Ｗａから池幅方向に第２間隔をあけて延在する第２領域９２ｂとが存在する。また、本実施形態の沈砂池２には、突出壁部Ｗａ１と凹み壁部Ｗａ２とを繋ぐ部分に傾斜壁部Ｗａ３が形成されていることから、供給管９２には、前記第１領域と前記第２領域をつなぐ領域である第３領域９２ｃが存在する。各集砂ノズル９１およびその吐出口９１１は、左側壁Ｗａに対向して配置され、長手方向に並んで供給管９２に固定されている。図４に示した第２ノズルヘッダ９ｂでは、上流側供給管９２１は、突出壁部Ｗａ１に対向して配置されている。すなわち、上流側供給管９２１がある領域は、第１領域９２ａに相当する。一方、中間供給管９２２のうち、最も上流側供給管９２１に近い部分にある吐出口９１１が配置された領域は、傾斜壁部Ｗａ３に対向して配置されている。すなわち、その領域は第３領域９２ｃに相当する。また、中間供給管９２２のうち、下流側供給管９２３側から３個の吐出口９１１が配置された領域と、下流側供給管９２３のうち、中間供給管９２２側から２個の吐出口９１１が配置された領域は、凹み壁部Ｗａ２に対向して配置されている。すなわち、それらの領域は第２領域９２ｂに相当する。また、下流側供給管９２３のうち、最も下流側にある吐出口９１１が配置された領域は、傾斜壁部Ｗａ３に対向して配置されている。すなわち、その領域は第３領域９２ｃに相当する。これらの各領域の間には、ラップジョイント９３４を用いた方向変更手段が設けられている。
【0042】
図５（ａ）は、ラップジョイントが設けられた一方の管が他方の管に結合された状態を説明するための断面図であり、図５（ｂ）は、ボルトを緩めることでラップジョイントが設けられた一方の管が他方の管に対してその軸方向を中心として回転自在になった状態を説明するための断面図である。この図５では、一方の管として供給管を示し、他方の管として分岐管を示しているが、供給管どうしをラップジョイントを設けて接続する場合も同様の構成である。
【0043】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、供給管９２の端部にはラップジョイント９３４が溶接されている。このラップジョイント９３４は、供給管９２に溶接された小径部９３４ａと分岐管９３２側に配置された大径部９３４ｂとから構成されている。小径部９３４ａは、供給管９２の外径と同一径の外径に形成されている。ラップジョイント９３４の外周には、フリーフランジ９３５が配置されている。このフリーフランジ９３５は、内径がラップジョイント９３４の外径よりもほんの少しだけ大きいリング状をしている。フリーフランジ９３５には、ボルト９５が挿入される貫通孔９３５ａが周方向に均等に８つ形成されている。フリーフランジ９３５は、ラップジョイント９３４に対し回動自在かつ軸方向に移動自在にラップジョイント９３４と結合している。分岐管９３２先端の外径部分には、固定フランジ９３２２が溶接されている。この固定フランジ９３２２には、フリーフランジ９３５と同様にボルト９５が挿入される貫通孔９３２２ａが８つ形成されている。ラップジョイント９３４と固定フランジ９３２２の間にはリング状のパッキン９４が配置されている。このパッキン９４は、供給管９２と分岐管９３２とが接合された状態において、供給管９２と分岐管９３２内部を通過する流体が漏洩することを防止するためのものである。
【0044】
ボルト９５は、固定フランジ９３２２の貫通孔９３２２ａとフリーフランジ９３５の貫通孔９３５ａに挿入されている。ボルト９５とナット９６とを締め付けた状態では、図５（ａ）に示された供給管９２のように、ラップジョイント９３４がパッキン９４とともに固定フランジ９３２２とフリーフランジ９３５によって挟まれることで、分岐管９３２に対し供給管９２が固定される。一方、ボルト９５を緩めると、図５（ｂ）に示された供給管９２のように、分岐管９３２に対し供給管９２がその軸線方向を中心として回動可能になる。すなわち、本実施形態では、母管９３（図３参照）と供給管９２とをラップジョイント９３４とフリーフランジ９３５を利用して接続しているので、供給管９２は、その軸線方向を中心として、母管９３に対して無段階に回動可能に構成されている。なお、ラップジョイント９３４の代わりにルーズフランジ等の他の遊合形フランジを用いても、母管９３に対して供給管９２を無段階に回動可能に接続することができる。
【0045】
また、図４に示すように、第１領域９２ａに配置された吐出口９１１と第３領域９２ｃに配置された吐出口９１１の間、および第２領域９２ｂに配置された吐出口９１１と第３領域９２ｃに配置された吐出口９１１の間にはそれぞれラップジョイント９３４が配置されている。従って、第１領域９２ａと第２領域９２ｂと第３領域９２ｃそれぞれに配置された吐出口９１１は互いに独立して供給管９２の軸線方向を中心として無段階に回転可能に構成されている。この構成により、供給管９２から左側壁Ｗａまでの間隔に応じて、各領域の吐出口９１１における流体の吐出方向をそれぞれ設定することができる。この第１領域９２ａに配置された吐出口９１１と第３領域９２ｃに配置された吐出口９１１の間に配置されたラップジョイント９３４は、第１方向変更手段の一例に相当する。また、第２領域９２ｂに配置された吐出口９１１と第３領域９２ｃに配置された吐出口９１１の間に配置されたラップジョイント９３４は、第２方向変更手段の一例に相当する。また、図４に示した供給管９２のうち、第１領域９２ａでは、第１領域９２ａ内に並んだ３個の吐出口９１１における流体の吐出方向をまとめて変更できるので、第１領域９２ａにおける吐出方向が容易に調整できる。図４に示した供給管９２のうち、第２領域９２ｂでは、中間供給管９２２に配置された３個の吐出口９１１をまとめて変更でき、下流側供給管９２３に配置された２個の吐出口９１１をまとめて変更できるので、第２領域９２ｂにおける吐出方向が容易に調整できる。すなわち、複数個の吐出口９１１の吐出方向をまとめて変更できるように構成した場合のラップジョイント９３４は、一括方向変更手段の一例に相当する。なお、第３領域９２ｃの長手方向が短く第３領域９２ｃ内に吐出口９１１が存在しない場合や、第３領域９２ｃが存在しない場合には、第１領域９２ａと第２領域９２ｂの間にラップジョイント９３４を配置すればよい。
【0046】
【0047】
上述した様に、左側壁Ｗａは、突出壁部Ｗａ１と、凹み壁部Ｗａ２とを有している。図６（ａ）では、突出壁部Ｗａ１は実線で示されており、凹み壁部Ｗａ２は二点鎖線で示されている。図６（ａ）に実線で示した吐出口９１１では、流体の吐出方向を供給管９２の中心から真下に向かう方向（垂直方向）よりも池幅方向中央側に向かう方向に向けている。この吐出口９１１では、底平面７１に対して流体を吐出する角度θを約５０度としている。角度θを約５０度にすることで、底平面７１に到達した流体を主トラフ８に向かう方向と突出壁部Ｗａ１に向かう方向とに分流させることができる。この角度θは、吐出した流体が主トラフ８に向かう方向と突出壁部Ｗａ１に向かう方向とに分流する角度であればよく、具体的には底平面７１に対して３０度以上６０度以下であればよい。この角度に設定することで、突出壁部Ｗａ１のように供給管９２と左側壁Ｗａとが近い場合、すなわち第１領域９２ａでは、供給管９２と左側壁Ｗａの間の底平面７１の上に堆積した砂にも分流した流体が到達し、その砂を洗い流すことができる。また、供給管９２の垂直方向よりも池幅方向中央の主トラフ８側に流体の吐出方向が向いているので、左側壁Ｗａ側に流れる流体の勢いよりも主トラフ８側に流れる流体の勢いが強くなる。この流体の勢いにより、供給管９２と主トラフ８の間の底平面７１の上に堆積した砂を効率的に主トラフ８に向けて流すことができる。
【0048】
一方、図６（ａ）に二点鎖線で示した凹み壁部Ｗａ２部分では、供給管９２と左側壁Ｗａとが離間している。このため、実線で示した吐出口９１１の吐出方向では、吐出した流体が分流しても凹み壁部Ｗａ２近傍まで到達しないか、到達したとしても極僅かな量の流体しか到達しない。凹み壁部Ｗａ２近傍に到達する流体の量が少ないと、供給管９２と凹み壁部Ｗａ２の間に堆積した砂のうち、凹み壁部Ｗａ２近傍にある砂を十分に洗い流すことができない。
【0049】
本実施形態では、供給管９２をその軸線方向を中心として回動可能に構成しているので、集砂ノズル９１からの流体の吐出方向を自在に変更できる。図６（ａ）には、凹み壁部Ｗａ２の位置に対応して吐出口９１１から吐出される流体の吐出方向を調整した集砂ノズル９１が二点鎖線で示されている。この二点鎖線で示された集砂ノズル９１では、吐出口９１１から吐出される流体の吐出方向を、供給管９２の中心から真下に向かう方向（垂直方向）よりも池幅方向外側に向けている。供給管９２から左側壁Ｗａまでの距離に応じて、吐出口９１１から吐出される流体の吐出方向を調整することで、第２領域９２ｂのように供給管９２と左側壁Ｗａとが離間していても、左側壁Ｗａ近傍に堆積している砂を十分に洗い流すことができる。なお、本実施形態では、母管９３と供給管９２または供給管９２どうしをラップジョイント９３４とフリーフランジ９３５を利用して接続しているので、接続された供給管９２をその軸線を中心として無段階に回転させることができる。無段階に回転できるので、突出壁部Ｗａ１と凹み壁部Ｗａ２の間にある傾斜壁部Ｗａ３（図２参照）に対向した位置にある供給管９２（第３領域９２ｃ）では、図６（ａ）に実線で示した集砂ノズル９１の吐出方向と二点鎖線で示した集砂ノズル９１の吐出方向の中間方向に流体の吐出方向を設定することもできる。
【0050】
また、本実施形態では、母管９３に分岐管９３２を備えているので、１本の母管９３に対して、上流側供給管９２１と中間供給管９２２と下流側供給管９２３の合計３本の供給管９２が沈砂池２の長手方向に並んで接続されている。これに対し、分岐管９３２が無く、単管９３１に供給管９２を接続する場合は、１本の母管９３に対して沈砂池２の長手方向には多くても２本の供給管９２しか接続できない。すなわち、母管９３の先端から沈砂池２の上流側に伸びた供給管９２と下流側に伸びた供給管９２の２本になる。吐出口９１１から吐出される流体の吐出方向は、各供給管９２毎に設定できる。従って、分岐管９３２がない場合と比較して、分岐管９３２を設けた場合は、吐出口９１１から吐出される流体の吐出方向を、沈砂池２の長手方向において多くの箇所で調整できるので、側壁Ｗの形状により柔軟に対応することが可能になる。
【0051】
【0052】
上述したように、底平面７１は、集砂ピット６に向かって集砂ピット６側端部が最も深くなるように集砂ピット６側に向かって下方に約１度傾斜している（図３参照）。このため、沈砂池２の上流側端部近傍の底平面７１よりも、集砂ピット６近傍の方が低い位置に底平面７１が存在している。図６（ｂ）では、沈砂池２の上流側端部近傍の底平面７１は実線で示されており、集砂ピット６近傍の底平面７１は二点鎖線で示されている。同図に示されているように、同一の位置にある吐出口９１１から流体を吐出したとしても、沈砂池２の上流側端部と集砂ピット６近傍では、底平面７１の高さ方向の位置が異なるので、吐出した流体の底平面７１への到達点に距離Ｙの違いが発生してしまう。特に長手方向の長さが長い沈砂池２では、距離Ｙが長くなってしまい、沈砂池２の上流側端部と集砂ピット６近傍の一方に最適な吐出方向でも他方には非効率的な吐出方向になってしまうことがある。本実施形態では、吐出口９１１からの流体の吐出方向を変更することができるので、底平面７１の深さ（供給管９２から底平面７１まで高さ）に対応させて最適な吐出方向に流体を吐出することができる。
【0053】
【0054】
図６（ｃ）に示すように、集砂ノズル９１は、中間部分で屈曲しており実線で示した状態では、長手方向に見て逆くの字状に形成されている。逆くの字状に形成されているので、実線で示した集砂ノズル９１を、供給管９２との取付部分の軸線Ｌを中心にして１８０度回転させると、二点鎖線で示した様に、流体の吐出方向を池幅方向中央側から池幅方向外側に変更することができる。集砂ノズル９１を逆くの字状に形成し、集砂ノズル９１と供給管９２との接続部分を回転可能に構成することで、吐出口９１１毎に流体の吐出方向を変更することが可能になる。すなわち、本実施形態における集砂ノズル９１の形状および集砂ノズル９１が供給管９２に対して回転可能な構成が、個別方向変更手段の一例に相当する。
【0055】
図７は汚水処理設備における給水系統図である。
【0056】
図７に示すように、給水ポンプ３３は、ポンプ井３の水を、攪拌ノズル６２、ピット用集砂ノズル６３、上流トラフ用ノズル８３、下流トラフ用ノズル８４、および集砂手段９に選択的に供給する。給水ポンプ３３に接続された給水管３４には、上述の各ノズルおよび集砂手段９側に流体を供給するか否かを切り替えるための供給切替弁Ｖａと、給水ポンプで吸い上げた流体をポンプ井３に戻すか否かを切り替えるためのリリース切替弁Ｖｂとが設けられている。供給切替弁Ｖａと攪拌ノズル６２の間の管路には、攪拌ノズル６２に流体を供給するか否かを切り替える攪拌切替弁Ｖｃが設けられている。供給切替弁Ｖａとピット用集砂ノズル６３の間の管路には、ピット用集砂ノズル６３に流体を供給するか否かを切り替えるピット集砂切替弁Ｖｄが設けられている。供給切替弁Ｖａと上流トラフ用ノズル８３の間の管路には、上流トラフ用ノズル８３に流体を供給するか否かを切り替える上流トラフ切替弁Ｖｅが設けられている。供給切替弁Ｖａと下流トラフ用ノズル８４の間の管路には、下流トラフ用ノズル８４に流体を供給するか否かを切り替える下流トラフ切替弁Ｖｆが設けられている。また、供給切替弁Ｖａと集砂手段９の各ノズルヘッダ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆの間の各管路には、各ノズルヘッダ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆに流体を供給するか否かを切り替える集砂切替弁Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、Ｖｇ４、Ｖｇ５、Ｖｇ６がそれぞれ設けられている。これらの切替弁は、電磁弁で構成されており、図示しない制御装置によって弁の開閉が制御される。
【0057】
図８は、沈砂池の水位と水位センサを示す説明図である。
【0058】
図８に示すように、沈砂池２の集砂ピット６には水位センサ９９が配置されている。この水位センサ９９は、沈砂池２の水位が集砂ピット６の上端６ｃよりも上にある第１高水位ＨＨＷＬと、水位が集砂ピット６の上端６ｃよりも下側で主トラフ８の下端８ａよりも上にある第２高水位ＨＷＬと、水位が集砂ピット６内の下方にある低水位ＬＷＬと、第２高水位ＨＷＬと低水位ＬＷＬとの間の中間水位ＭＷＬと、低水位ＬＷＬよりさらに低いインターロック水位ＬＬＷＬになったことをそれぞれ検知して出力するものである。
【0059】
上述の構成を有する汚水処理設備１の動作について説明する。沈砂池２の池底部にある程度砂が堆積した所定の時期に、汚水処理設備１は堆積した砂の除去動作を行う。この時期は、例えば月に一回など定期的でもよく、沈砂池２に流入または沈砂池２から排出された汚水の合計流量が一定量になったときでもよい。砂の除去動作では、先ず図１に示したダム装置４の流入ゲート４２を駆動して流入口４１１を閉塞し、汚水の沈砂池２への流入を堰き止める。次に、揚水ポンプ３１を駆動して沈砂池２の水位を低下させる。ポンプ井３の水位が所定値まで下がったら揚水ポンプ３１を停止する。沈砂池２の水位が第２高水位ＨＷＬまで低下したら、給水ポンプ３３を駆動し、攪拌ノズル６２から流体を吐出させ、揚砂ポンプ６１を駆動する。以降、この揚砂ポンプ６１は、水位センサ９９からの低水位ＬＷＬを示す出力に応じて駆動を停止し、第２高水位ＨＷＬを示す出力に応じて駆動を再開する制御が自動で実行される。一方、給水ポンプ３３は、砂の除去動作が終わるまで駆動が継続される。集砂ピット６に流された砂は揚砂ポンプ６１が駆動しているときに、揚砂ポンプ６１によって沈砂池２外の不図示の沈砂分離機に運ばれる。なお、水位センサ９９が第１高水位ＨＨＷＬまたはインターロック水位ＬＬＷＬになったことを検知した場合、何らかの異常が発生したと考えられるため、アラートを表示して汚水処理設備１は砂の除去動作を停止する。
【0060】
その後、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３から一定時間流体を吐出させて上流側主トラフ８１に堆積した砂を集砂ピット６に流す。一定時間経過後、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３からの流体の吐出を停止し、第５ノズルヘッダ９ｅに設けられた吐出口９１１から一定時間流体を吐出させる。この吐出により、第５ノズルヘッダ９ｅが配置されている付近の右側壁Ｗｂから上流側主トラフ８１の間の底面７の上に堆積した砂を上流側主トラフ８１に洗い流すことができる。一定時間が経過したら、第５ノズルヘッダ９ｅに設けられた吐出口９１１からの流体の吐出を停止する。そして、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３から一定時間流体を吐出させて上流側主トラフ８１に流された砂を集砂ピット６に送る。その後、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３からの流体の吐出を停止し、第２ノズルヘッダ９ｂに設けられた吐出口９１１から一定時間流体を吐出させる。本実施形態では、左側壁Ｗａのうち、凹み壁部Ｗａ２および傾斜壁部Ｗａ３の近傍にある吐出口９１１は、供給管９２から左側壁Ｗａまでの距離に応じて左側壁Ｗａにある程度の流体が到達するように流体の吐出方向が調整されている。従って、第２ノズルヘッダ９ｂが配置されている付近の左側壁Ｗａから上流側主トラフ８１の間の底面７の上に堆積した全ての砂を上流側主トラフ８１まで洗い流すことができる。一定時間が経過したら、第２ノズルヘッダ９ｂに設けられた吐出口９１１からの流体の吐出を停止する。そして、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３から一定時間流体を吐出させて上流側主トラフ８１に流された砂を集砂ピット６に送る。その後、上述の動作と同様に、第４ノズルヘッダ９ｄ、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３、第１ノズルヘッダ９ａ、攪拌ノズル６２と上流トラフ用ノズル８３の順に流体を吐出させることで、集砂ピット６より上流側の池底部に堆積した砂は全て沈砂池２の外部に搬出される。なお、各ノズルヘッダ９ａ、９ｂ、９ｄ、９ｅから流体を吐出する順番は任意の順で構わない。しかし、集砂ピット６から遠い側に堆積した砂を先に流すと、流そうとする砂とともに集砂ピット６に近い側に堆積している砂が主トラフ８に流れて主トラフ内に砂が溜まってしまい、主トラフ８内の砂を集砂ピット６に送ることが困難になってしまうことがある。このため、集砂ピット６に近い側の第２ノズルヘッダ９ｂおよび第５ノズルヘッダ９ｅから流体を吐出した後に、集砂ピット６から遠い側の第１ノズルヘッダ９ａおよび第４ノズルヘッダ９ｄから流体を吐出することが望ましい。
【0061】
上述の動作により上流側に堆積した砂を取り除いた後、攪拌ノズル６２と下流トラフ用ノズル８４から一定時間流体を吐出させて下流側主トラフ８２に堆積した砂を集砂ピット６に流す。その後、攪拌ノズル６２と下流トラフ用ノズル８４からの流体の吐出を停止し、第６ノズルヘッダ９ｆに設けられた吐出口９１１から一定時間流体を吐出させる。一定時間が経過したら、第６ノズルヘッダ９ｆに設けられた吐出口９１１からの流体の吐出を停止する。そして、攪拌ノズル６２と下流側主トラフ８２から一定時間流体を吐出させて下流側主トラフ８２に流された砂を集砂ピット６に送る。次いで、上述の動作と同様に、第３ノズルヘッダ９ｃ、攪拌ノズル６２と下流トラフ用ノズル８４の順に流体を吐出させることで、集砂ピット６より下流側の池底部に堆積した砂は全て沈砂池２の外部に搬出される。最後に、ピット用集砂ノズル６３から流体を吐出することで、集砂ピット６の傾斜面６ｂの上に堆積した砂を最深部６ａに流す。これらの動作が全て完了したら、給水ポンプ３３を停止させ、所定時間経過後に揚砂ポンプ６１も停止させる。
【0062】
なお、本実施形態では、上述の砂の除去動作を実行している時は、給水ポンプ３３がくみ上げる流体の量よりも揚砂ポンプ６１がくみ上げる流体の量の方が少し多くなるように設定されている。このため、除去動作を実行している間に揚砂ポンプ６１は停止と再開を複数回繰り返すことになる。しかし、揚砂ポンプ６１は駆動と停止を繰り返すと、駆動開始時の突入電流によりポンプ寿命が低下してしまう。この対策として、給水ポンプ３３におけるくみ上げ能力と揚砂ポンプ６１における流体のくみ上げ能力を近づけることで砂の除去動作における水位の変化を最小限にしてもよい。また、水位センサ９９が中間水位ＭＷＬになったことを検知したら、その時点で流体を吐出しているノズルに加え、他のノズルから追加で流体を吐出させてもよい。流体を吐出するノズルを増やすことで、流体の流れに対する負荷（絞り抵抗）が減るので、給水ポンプ３３が吸い上げる流体が増加し、結果として多くの流体を沈砂池２に供給することができる。これにより低水位ＬＷＬになりにくくなるので、揚砂ポンプ６１が停止と再開を実行する回数を減らすことができる。ここで、他のノズルは、その次に吐出する予定のノズルヘッダに設けられた集砂ノズル９１であることが望ましい。次に吐出する予定のノズルヘッダから流体を吐出させることで、次に洗い流す底面にある砂を予備的に流しておくことができるので、砂の残留をより抑制することができる。また、追加で吐出させる流体は、他の設備に蓄えられた流体であってもよい。さらに、低水位ＬＷＬになっても揚砂ポンプ６１を停止しないで、その停止の代わりに給水ポンプ３３がくみ上げた流体に加えて他の設備に蓄えられた流体を沈砂池２に供給するように構成してもよい。この様に構成した場合、他の設備に蓄えられた流体は、第２高水位ＨＷＬになったら沈砂池２への供給を停止すればよい。揚砂ポンプ６１が停止と駆動を繰り返す回数を減らすことで、揚砂ポンプ６１の劣化を抑制して寿命を延ばすことができる。
【0063】
次いで集砂手段９の変形例について説明する。以下に説明する変形例においては、図１～図８に示した実施形態との相違点を中心に説明し、図１～図８に示した実施形態における構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【0064】
【0065】
第１の変形例は、供給管９２にラップジョイント９３４が配置されておらず、供給管９２と分岐管９３２とがフランジ結合されている点と、集砂ノズル９１に球継手９１２を設けている点が図６（ａ）に示した例と異なる。図９（ａ）では、突出壁部Ｗａ１に対応した集砂ノズル９１が実線で示されており、凹み壁部Ｗａ２に対応した集砂ノズル９１が二点鎖線で示されている。この変形例では、供給管９２と各吐出口９１１の間に球継手９１２が設けられている。この球継手９１２により、供給管９２の軸線を中心とした回転方向だけでなく、それ以外の様々な方向にも流体の吐出方向を無段階に変更できる。従って、吐出口９１１毎に吐出方向のきめ細かい調整が可能になる。なお、供給管９２にラップジョイント９３４を配置し、さらに集砂ノズル９１に球継手９１２を設けてもよい。この場合、ラップジョイント９３４は、一括変更手段の一例に相当し、球継手９１２は、個別方向変更手段の一例に相当する。
【0066】
第２の変形例では、供給管９２にラップジョイント９３４が配置されておらず、供給管９２と分岐管９３２とがフランジ結合されている点と、供給管９２の周方向に集砂ノズル９１の装着部９２４が複数形成されている点が図６（ａ）に示した例と異なる。図９（ｂ）では、突出壁部Ｗａ１に対応した集砂ノズル９１が実線で示されており、凹み壁部Ｗａ２に対応した集砂ノズル９１が二点鎖線で示されている。この変形例では、集砂ノズル９１の装着部９２４が供給管９２の周方向に６か所形成されている。これにより、供給管９２を分岐管９３２に固定した後に、６か所の装着部９２４のうちから任意の装着部９２４に集砂ノズル９１を装着できる。なお、集砂ノズル９１装着前は、全ての装着部９２４に栓部材が取り付けられている。集砂ノズル９１を装着する場合は、その栓部材を取り除いてから集砂ノズル９１を装着する。なお、供給管９２にラップジョイント９３４を配置し、さらに供給管９２に装着部９２４を形成してもよい。この場合、ラップジョイント９３４は、一括変更手段の一例に相当し、装着部９２４は、個別方向変更手段の一例に相当する。なお、この変形例では、装着部９２４を周方向に６か所形成しているが、この装着部９２４は、２か所以上５か所以下でもよく、７か所以上でもよい。
【0067】
本発明は上述の実施形態や変形例に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。たとえば、本実施形態では、下水および雨水が流入してくる汚水処理設備１の沈砂池２に本発明を用いているが、雨水のみが流入してくる雨水処理設備の沈砂池にも適用できる。また、本実施形態では、集砂ピット６よりも上流側の底面７に堆積した砂を洗い流した後に、集砂ピット６よりも下流側の底面７に堆積した砂を洗い流しているが、先に下流側の底面７に堆積した砂を洗い流してもよい。
【0068】
本実施形態またはその変形例によれば、底面７に堆積した砂を残留させることなく流体で流すことができる。また、左側壁Ｗａまたは右側壁Ｗｂが直線状に形成されていない沈砂池でも、直線状の供給管９２を用いることができるので、沈砂池２を安価に提供できる。加えて、沈砂池２の設計時や供給管９２の作成時に側壁Ｗの形状が不明でも、沈砂池２を施工する際に吐出方向を調整することができるので、様々な形状の沈砂池２に柔軟に対応できる。
【0069】
本実施形態の沈砂池からは、以下の発明概念も抽出できる。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口と、
前記吐出口が設けられた供給管とを有し、
前記複数の吐出口には、該吐出口が設けられた前記供給管の軸線よりも池幅方向中央側に向かって流体を吐出するものと、該供給管の軸線よりも池幅方向外側に向かって流体を吐出するものとがあることを特徴とする沈砂池。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口と、
前記吐出口が設けられた供給管とを有し、
前記複数の吐出口には、該吐出口が設けられた前記供給管の軸線よりも池幅方向中央側に向かって流体を吐出するものと、該供給管の軸線よりも池幅方向外側に向かって流体を吐出するものとがあることを特徴とする沈砂池。
【0070】
また、本実施形態の沈砂池からは、以下の発明概念も抽出できる。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する吐出口と
前記側壁よりも池幅方向中央側に配置され、複数の前記吐出口が前記所定方向に並んだ供給管とを有し、
前記供給管は、前記側壁から池幅方向に第１間隔をあけて延在する第１領域と、該側壁から池幅方向に第２間隔をあけて延在する第２領域を有するものであり、
前記第１領域に配置された吐出口と前記第２領域に配置された吐出口とは、互いに独立して流体の吐出方向を変更可能であることを特徴とする沈砂池。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する吐出口と
前記側壁よりも池幅方向中央側に配置され、複数の前記吐出口が前記所定方向に並んだ供給管とを有し、
前記供給管は、前記側壁から池幅方向に第１間隔をあけて延在する第１領域と、該側壁から池幅方向に第２間隔をあけて延在する第２領域を有するものであり、
前記第１領域に配置された吐出口と前記第２領域に配置された吐出口とは、互いに独立して流体の吐出方向を変更可能であることを特徴とする沈砂池。
【0071】
前記第１領域に設けられた吐出口は複数であってもよいし１個であってもよい。前記第１領域に設けられた吐出口が複数である場合には、それらの吐出口からの流体の吐出方向をまとめて変更可能であることが好ましい。また、前記第２領域に設けられた吐出口も複数であってもよいし１個であってもよい。前記第２領域に設けられた吐出口が複数である場合にも、それらの吐出口からの流体の吐出方向をまとめて変更可能であることが好ましい。ここにいう「まとめて変更可能」とは、例えば、前記供給管のうちの、前記第１領域の部分と前記第２領域の部分とが、該供給管の軸線方向を中心として別個に回動することで実現される。加えて、前記供給管のうちの、前記第１領域の両端部分に回動可能部が設けられていてもよく、前記第２領域の両端部分に回動可能部が設けられていてもよい。なお、前記供給管は、直線状の管であってもよいし、多少曲がった部分が設けられた管であってもよい。
【0072】
前記供給管は、前記第１領域と前記第２領域をつなぐ第３領域が設けられたものであり、
前記第３領域に設けられた吐出口は、前記第１領域に設けられた吐出口および前記第２領域に設けられた吐出口とは別に、流体の吐出方向を変更可能なものであってもよい。
前記第３領域に設けられた吐出口は、前記第１領域に設けられた吐出口および前記第２領域に設けられた吐出口とは別に、流体の吐出方向を変更可能なものであってもよい。
【0073】
前記第３領域は、前記側壁との間隔が延在方向に、漸次変化する傾斜した領域であってもよいし、段階的に変化する領域であってもよい。
【0074】
また、前記第３領域に設けられた吐出口も複数であってもよいし１個であってもよい。前記第３領域に設けられた吐出口が複数である場合には、それらの吐出口からの流体の吐出方向もまとめて変更可能であることが好ましい。ここにいう「まとめて変更可能」とは、例えば、前記供給管のうちの、前記第３領域の部分が、前記第１領域の部分および前記第２領域の部分とは別に、該供給管の軸線方向を中心として回動することで実現される。
【0075】
また、本実施形態の沈砂池からは、以下の発明概念も抽出できる。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記底面に沈降した砂を該側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部と前記凹み壁部それぞれに対向して配置されたものであり、
前記突出壁部に対向して配置された吐出口から吐出される流体の吐出方向に対して、前記凹み壁部に対向して配置された吐出口から吐出される流体の吐出方向を異なる方向に変更可能な方向変更手段を備えたことを特徴とする沈砂池。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記底面に沈降した砂を該側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部と前記凹み壁部それぞれに対向して配置されたものであり、
前記突出壁部に対向して配置された吐出口から吐出される流体の吐出方向に対して、前記凹み壁部に対向して配置された吐出口から吐出される流体の吐出方向を異なる方向に変更可能な方向変更手段を備えたことを特徴とする沈砂池。
【0076】
さらに、本実施形態の沈砂池からは、以下の発明概念も抽出できる。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記所定方向に延在した供給管と、
前記供給管に配置され、前記底面に沈降した砂を該側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部に対向した位置と前記凹み壁部に対向した位置それぞれに配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向した位置に配置された吐出口と、前記凹み壁部に対向した位置に配置された吐出口との間に、吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な方向変更手段を備えたものであることを特徴とする沈砂池。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記側壁に対向して配置され、前記所定方向に延在した供給管と、
前記供給管に配置され、前記底面に沈降した砂を該側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口とを有し、
前記側壁は、池幅方向中央側に突出し前記所定方向に延在した突出壁部と該池幅方向外側に向かって凹み前記所定方向に延在した凹み壁部とを有するものであり、
前記吐出口は、前記突出壁部に対向した位置と前記凹み壁部に対向した位置それぞれに配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向した位置に配置された吐出口と、前記凹み壁部に対向した位置に配置された吐出口との間に、吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な方向変更手段を備えたものであることを特徴とする沈砂池。
【0077】
また、この沈砂池において、
前記側壁は、前記突出壁部と前記凹み壁部の間に形成され、前記所定方向および前記池幅方向に対して傾斜した方向に延在した傾斜壁部を有し、
前記吐出口は、前記傾斜壁部に対向した位置にも配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向して配置された吐出口と、前記傾斜壁部に対向して配置された吐出口との間に、該吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な第１方向変更手段を備え、
前記凹み壁部に対向して配置された複数の吐出口と、前記傾斜壁部に対向して配置された吐出口との間に、前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な第２方向変更手段を備えたものであってもよい。
前記側壁は、前記突出壁部と前記凹み壁部の間に形成され、前記所定方向および前記池幅方向に対して傾斜した方向に延在した傾斜壁部を有し、
前記吐出口は、前記傾斜壁部に対向した位置にも配置されたものであり、
前記供給管は、前記突出壁部に対向して配置された吐出口と、前記傾斜壁部に対向して配置された吐出口との間に、該吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な第１方向変更手段を備え、
前記凹み壁部に対向して配置された複数の吐出口と、前記傾斜壁部に対向して配置された吐出口との間に、前記吐出口から吐出される流体の吐出方向を変更可能な第２方向変更手段を備えたものであってもよい。
【0078】
加えて、本実施形態の沈砂池からは、以下の発明概念も抽出できる。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口と、
前記複数の吐出口のうちの少なくとも２つの吐出口から吐出される流体の吐出方向をまとめて変更可能な一括方向変更手段と、
前記吐出口から出される流体の吐出方向を該吐出口毎に変更可能な個別方向変更手段とを備えたことを特徴とする沈砂池。
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
側壁よりも下方になる池底部に設けられ、所定方向に延在した溝と、
前記池底部に設けられ、前記溝に接続した底面と、
前記底面に沈降した砂を前記側壁側から前記溝に向かって流すための流体を吐出する複数の吐出口と、
前記複数の吐出口のうちの少なくとも２つの吐出口から吐出される流体の吐出方向をまとめて変更可能な一括方向変更手段と、
前記吐出口から出される流体の吐出方向を該吐出口毎に変更可能な個別方向変更手段とを備えたことを特徴とする沈砂池。
【0079】
なお、以上説明した実施形態や各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、実施形態や他の変形例に適用してもよい。
【符号の説明】
【0080】
２ 沈砂池
７ 底面
８ 主トラフ
９１１ 吐出口
９２ 供給管
９３ 母管
９１２ 球継手
９２４ 装着部
７ 底面
８ 主トラフ
９１１ 吐出口
９２ 供給管
９３ 母管
９１２ 球継手
９２４ 装着部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】